(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111552872.5 (22)申请日 2021.12.17 (71)申请人 山东大学 地址 266237 山东省青岛市 即墨滨海路72 号 (72)发明人 吕琳　孙炳腾　田李昊　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 代理人 张庆骞 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06T 17/00(2006.01) (54)发明名称 基于TPMS周期全局连续变化的模型优化方 法及系统 (57)摘要 本发明属于3D打印模 型优化技术领域， 提供 了一种基于TPMS周期全局连续变化的模型优化 方法及系统。 其中， 该方法包括获取待填充的三 维模型及其内部的周期场； 将三维模 型的周期场 转化为角速度场； 将三维模型的角速度场分别沿 三个相互垂直的方向进行积分， 生成对应方向的 相位场； 将各个方向的相位场所对应积分表达式 中的所有的积分常数作为优化变量， 来优化各个 方向相位场使得各个相位场的等值面与相应的 方向垂直； 基于优化后各个方向相位场 及TPMS隐 式表达式， 得到每个采样点处的TPMS函数值， 进 而生成网格， 最后得到优化后的三维模型； 其中， 所述TPMS隐式表达式为三个方向的相位场的余 弦之和。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 114357734 A 2022.04.15 CN 114357734 A 1.一种基于TPMS周期全局连续变化的模型优化方法， 其特 征在于， 包括： 获取待填充的三维模型及其内部的周期场； 将三维模型的周期场转 化为角速度场； 将三维模型的角速度场分别沿三个相互垂直的方向进行积分， 生成对应方向的相位 场； 将各个方向的相位场所对应积分表达 式中的所有的积分常数作为优化变量， 来优化各 个方向相位场使得 各个相位场的等 值面与相应的方向垂直； 基于优化后各个方向相位场及TPMS隐式表达式， 得到每个采样点处的TPMS函数值， 进 而生成网格， 最后得到优化后的三维模 型； 其中， 所述TPMS隐式表达式为三个方向的相位场 的余弦之和。 2.如权利要求1所述的基于TPMS周期全局连续变化的模型优化方法， 其特征在于， 所述 待填充的三维模型内部的周期场中的值是渐进的。 3.如权利要求1所述的基于TPMS周期全局连续变化的模型优化方法， 其特征在于， 利用 标准三角函数公式， 将三维模型 的任意位置的周期转化为角速度值， 从而将周期场转化为 角速度场。 4.如权利要求1所述的基于TPMS周期全局连续变化的模型优化方法， 其特征在于， 采用 最小二乘法来优化各个方向相位场。 5.如权利要求1所述的基于TPMS周期全局连续变化的模型优化方法， 其特征在于， 利用 移动立方体算法生成网格。 6.一种基于TPMS周期全局连续变化的模型优化系统， 其特 征在于， 包括： 模型初始信息模块， 其用于获取待填充的三维模型及其内部的周期场； 角速度场转 化模块， 其用于将三维模型的周期场转 化为角速度场； 相位场生成模块， 其用于将三维模型的角速度场分别沿三个相互垂直的方向进行积 分， 生成对应方向的相位场； 相位场优化模块， 其用于将各个方向的相位场所对应积分表达式中的所有的积分常数 作为优化变量， 来优化各个方向相位场使得 各个相位场的等 值面与相应的方向垂直； 三维模型优化模块， 其用于基于优化后各个方向相位场及TPMS隐式表达式， 得到每个 采样点处的TPMS函数值， 进而生成网格， 最后得到优化后的三维模型； 其中， 所述TPMS隐式 表达式为 三个方向的相位场的余弦之和。 7.如权利要求6所述的基于TPMS周期全局连续变化的模型优化系统， 其特征在于， 在所 述模型初始信息模块中， 所述待填充的三维模型内部的周期场中的值是渐进的； 或 在所述角速度场转化模块中， 利用标准三角函数公式， 将三维模型的任意位置的周期 转化为角速度值， 从而将周期场转 化为角速度场。 8.如权利要求6所述的基于TPMS周期全局连续变化的模型优化系统， 其特征在于， 在所 述相位场优化模块中， 采用最小二乘法来优化各个方向相位场； 或在所述 三维模型优化模块中， 利用移动立方体算法生成网格。 9.一种计算机可读存储介质， 其上存储有计算机程序， 其特征在于， 该程序被处理器执 行时实现如权利要求1 ‑5中任一项所述的基于TP MS周期全局连续变化的模型优化方法中的权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114357734 A 2步骤。 10.一种电子设备， 包括存储器、 处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算 机程序， 其特征在于， 所述处理器执行所述程序时实现如权利要求 1‑5中任一项 所述的基于 TPMS周期全局连续变化的模型优化方法中的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114357734 A 3